uurimuslik programm: pÄikese mÕju maal ja taimede … programm... · uurimuslik programm...

Uurimuslik programm "Päikese mõju maal ja taimede elu" Vapramäe-Vellavere-Vitipalu Sihtasutus

Õppeprogrammi valmimist toetas:

UURIMUSLIK PROGRAMM: PÄIKESE MÕJU MAAL JA TAIMEDE ELU.

Töö käik: Programmi alguses tutvutakse kavandatud ülesannete ja kasutatavate seadmetega. Koos tehakse

selgeks andmekoguja ning andurite kasutamine uurimusliku töö raames. Korratakse uurimusliku

õppe järke ning õpilased jaotatakse vastavalt ülesannetele rühmadesse.

Iga ülesande alguses on sissejuhatav tekst. Vastavalt klassi valmisolekule on rühmal võimalik

uurimisküsimuse järgi ise hüpotees koostada või kasutada juhendaja poolt eelnevalt ettevalmistatud

variante.

Õppeaine: bioloogia, füüsika, geograafia

Sihtrühm: III kooliaste, gümnaasium

Kestvus: 3-4 h

Programmi eesmärk: Kinnistada õpitud materjali läbi praktilise tegevuse. Avastada, millist mõju

avaldab päike elutegevuses Maal. Katsete käigus saadud kogemuse põhjal näited ökoloogilise

tasakaalu olulisusest. Pööratakse tähelepanu jäätmetekke probleemile ja sellega kaasnevatele

ohtudele. Mõttearendus säästliku ressursikasutuse teemadel.

Uurimisküsimus 1: Kuidas mõjutavad erinevad tegurid fotosünteesi aktiivsust?

Hüpotees:

*Päikeselises kohas on fotosüntees kaks korda kiirem kui varjus.

*Fotosüntees toimub ainult lehtedes.

Uurimisküsimus 2: Kuidas mõjutab Maa ja Päikese paiknemine aastaaegu?

Hüpotees:

*Aastaajad on tingitud Maa liikumisest orbiidil.

*Maakera kalde puudumise korral ei muutuks aastaaegade vaheldumise osas mitte midagi.

Uurimisküsimus 3: Kuidas toimib kasvuhoone efekt?

Hüpotees:

* Kasvuhooneefekt ei teki siis, kui maapind neelab soojust.

*Kui maapind oleks kaetud peegelpindadega, tõuseks kasvuhooneefeki intensiivsus kahekordseks.

Uurimisküsimus 4: Millises olukorras on Vapramäe mullad?

Hüpotees:

*Vapramäe mullad on sobivad põllukultuuridele.

*Varakevadine (valida sobiv aastaaeg) aeg on taimekasvuks parim/halvim.

Vajalikud õppevahendid: LabQuest andmekoguja 4 tk, biokamber, CO2 sensor, O2 sensor,

hõõglamp, halogeenlamp, gloobus, pinnase niiskuse mõõtja, UVA sensor, UVB

sensor, temperatuuriandur, mulla niiskuse andur, pH andur



Päikese mõju Maal

Sissejuhatus:

Päikeselt kiirguvat soojusenergiat ja valgust kasutavad oma elutegevuseks nii loomad kui taimed.

Ilma päikeselt tuleva valguseta ei toimuks fotosünteesi – protsessi, mille käigus aitab rohelus

puhastada õhku süsinikdioksiidist andes vastu hapnikku.

Lisaks valgusele on taimedel vaja ka ka sobivat kasvukeskkonda. Selles peaks olema piisavalt

niiskust, mis aitab toitainetel juurte kaudu taimeni jõuda.

On teada, et ilma päikeseta ei oleks elu Maal võimalik. Maa pöörlemine ja tiirlemine toob kaasa

meile omase elurütmi öö ja päeva vaheldumisega erinevates aastaaegades.

Kasutades Vernier’i mõõtmisvahendeid ja LabQuesti andmelugejaid saame katsete kaudu järgi

proovida, kuidas need protsessid toimuvad.

Teemad:

Uurimisteema 1: Taimede fotosüntees

Uurimisteema 2: Aastaajad Maal

Uurimisteema 3: Kasvuhooneefekt

Uurimisteema 4: Kui terve on muld? Mulla pH, niiskus ja temperatuur



Uurimisteema 1: Taimede fotosüntees

Taustainfo:

Päikese toimel leiab looduses aset protsess, mille käigus elusorganismid muudavad päikeseenergia

keemiliseks, kasvuks vajalikuks energiaks fotoaktiivsete pigmentide, näiteks klorofülli, kaasabil.

Fotosünteesi lähteaineks on süsinikoksiid, vesi ja mineraalained, saaduseks aga süsivesikud

(peamiselt glükoos, fruktoos ja tärklis) ning kõrvalsaaduseks hapnik. Protsessi aktivaatoriks ja

energiaallikaks on päikeseenergia.

Mida intensiivsemalt fotosüntees taimedes toimub, seda rohkem orgaanilist ainet taim toodab ja

seda kiiremini ta kasvab

Uurimisküsimus: Kuidas mõjutavad erinevad tegurid fotosünteesi aktiivsust?

Uurimuslik ülesanne:

Meenuta mida oled õpikutest antud teemaga seoses teada saanud. Aruta rühmakaaslastega mida

oled kuulnud lisaks vanematelt, meediast vms.

Sul on kasutada allpool loetletud töövahendid. Oleta, mida saaksid nende abil fotosünteesi protsessi

kohta uurida ning moodusta sellest jutustav lause- hüpotees.

Töövahendid: LabQuest andmekoguja

CO2 andur

O2 andur

biokamber

taimne materjal

Hüpotees: /Rühma enda koostatud hüpotees/

________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

*Päikeselises kohas on fotosüntees kaks korda kiirem kui varjus.

*Fotosüntees toimub ainult lehtedes.

Katse läbiviimine

1. Otsi metsast rohelist taimset materjali (proovi leida 4 erinevat).

NB! Kogus peaks katma biokambri põhja.

2. Leia katseks sobiv paik. Valmista ette biokamber. Paigalda andurid. Jälgi, et oleks

õhukindel!

3. Lülita sisse LabQuesti andmelugeja ning ühenda andurid. (Mõõtmise seadistamine⇔

sensorid⇒andmete kogumine⇒ režiim: ajapõhine; kiirus: 60; intervall (muutub vastavalt ise)

:0,01667; kestvus: 60 min⇒ laiendatud: märgista kõik ruudud

4. Leia einevaid kohti, kus uurida biokambris toimuvaid muutusi (nt päikseline ja vari). Iga

muutuja ilmnedes vajuta markeerimise nuppu. Fikseeri andmed katse toimumiskohta saabumisel

sõnaga ‘algus’!

5. Jälgi andmete muutumist erinevate keskkonnategurite mõjumisel.



6. Muuda biokambri tingimusi suurendades CO2 taset. Selleks eemalda korraks CO2 andur,

hinga avast sisse, aseta andur õhukindlalt tagasi ja mõne minutii möödudes fikseeri uuesti saadud

tulemus.

7. Vaheta biokamber, ühenda andurid ja korda tegevusi alates punktist 4.

8. Kandke saadud andmed tabelisse.

9. Moodusta andmelugejas kõiki tulemusi kajastav graafik.

Mõõtmistulemused

Mõõtmispunktide iseloomustus Mõõtmine 1

O2 ja CO2

Mõõtmine 2

O2 ja CO2

Mõõtmine 3

O2 ja CO2

Millistel juhtudel erinesid mõõtmistulemused kõige rohkem, millistel kõige vähem?

________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

Millest on see erinevus tingitud?

________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________



Järeldus hüpoteesi kohta

(Kas alguses seatud oletus osutus õigeks? Põhjenda katse tulemustega)

________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

Mida huvitavat said katse käigus teada? Kas leidsite rühmas võimalusi, kuidas saaks ülesannet

huvitavamaks ja põnevamaks teha?

________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________



Abimaterjal (juhendajale infoks, kokkuvõtete tegemiseks)

Päikese toimel leiab looduses aset protsess, mille käigus elusorganismid muudavad päikeseenergia

keemiliseks, kasvuks vajalikuks energiaks fotoaktiivsete pigmentide, näiteks klorofülli, kaasabil.

Fotosünteesi lähteaineks on süsinikoksiid, vesi ja mineraalained, saaduseks aga süsivesikud

(peamiselt glükoos, fruktoos ja tärklis) ning kõrvalsaaduseks hapnik. Protsessi aktivaatoriks ja

energiaallikaks on päikeseenergia.

Leht on taime organ, mis on tavaliselt spetsialiseerunud fotosünteesile. Teda katab mõlemalt poolt

epiderm, kattekude, milles paiknevate õhulõhede kaudu toimub gaasivahetus väliskeskkonnaga.

Kattekudede vahel paikneb põhikude, mesofüll, mis on kloroplaste sisaldavate rakkude kogum.

Fotosünteesi mõjutavad tegurid on: valguse intensiivsus- Kui valgust on vähe, on fotosüntees aeglane. Fotosüntees kiireneb, kui

valguse hulk kasvab, kuid ainult teatud piirini. Sellest suurem hulk valgust fotosünteesi

enam kiiremaks ei muuda

temperatuur- Fotosüntees algab, kui temperatuur tõuseb üle 0 ºC. Kõige intensiivsem on

fotosüntees 20–30 °C juures. Kui temperatuur tõuseb üle 40 ºC, aeglustub fotosüntees

kiiresti ning peatub lõpuks, sest liiga kõrgel temperatuuril hävivad fotosünteesiks vajalikud

ensüümid (valgumolekulid);

CO2 hulk õhus- Mida kõrgem on süsihappegaasi kontsentratsioon, seda kiiremini toimub

fotosüntees. Atmosfääris on süsihappegaasi alla 0,04%, kuid on näidatud, et

kontsentratsiooni tõstmine 0,1%-ni tõstab oluliselt fotosünteesi intensiivsust. Alates mingist

piirist fotosünteesi intensiivsus enam ei suurene;

taime varustatus vee ja mineraalainetega- 1)Vesi on fotosünteesi üks lähteaine – veest

saadakse fotosünteesi toimumiseks vajalikke elektrone ja vesinikioone. Koos veega liiguvad

ka toitained pinnasest taimejuurtesse. Kui vett on liiga palju, siis aurustub see õhulõhede

kaudu; kui vett on liiga vähe, sulguvad õhulõhed ja fotosünteesi intensiivsus väheneb ka

seetõttu, et süsihappegaasi ei pääse enam õhulõhede kaudu sisse. Mineraalainetest saadakse

mitmeid keemilisi elemente (nt fosforit, kaaliumit, lämmastikku), mida on vaja fotosünteesis

osalevates ensüümides ja pigmentides;

taime füsioloogiline seisund- Näiteks taimehaigused või stress võivad pärssida

fotosünteesi. Samuti on puhkeseisundis taimes ainevahetus madal ja fotosüntees pärsitud;

taimeliik- Osa taimi on valguslembesed, osa varjulembesed. Varjutaimede fotosünteesi

intensiivsus on madalam kui valguslembestel taimedel ka ereda päikesevalguse käes.




Mida intensiivsemalt fotosüntees taimedes toimub, seda rohkem orgaanilist ainet taim toodab ja

seda kiiremini ta kasvab. Kuidas inimesed seda enda tarbeks ära kasutada saavad?

-Seda saab kasutada saagikuse suurendamiseks. Kui fotosüntees on intensiivsem, siis tuleb parem

saak. Selleks, et kunstlikult fotosünteesi intensiivsust tõsta, kasvatatakse taimi kasvuhoonetes, kus

saab keskkonnatingimusi lihtsamini muuta.

Fotosünteesi mõjutavad tegurid: valguse intensiivsus- Kui valgust on vähe, on fotosüntees aeglane. Fotosüntees kiireneb, kui

valguse hulk kasvab, kuid ainult teatud piirini. Sellest suurem hulk valgust fotosünteesi

enam kiiremaks ei muuda

temperatuur- Fotosüntees algab, kui temperatuur tõuseb üle 0 ºC. Kõige intensiivsem on

fotosüntees 20–30 °C juures. Kui temperatuur tõuseb üle 40 ºC, aeglustub fotosüntees

kiiresti ning peatub lõpuks, sest liiga kõrgel temperatuuril hävivad fotosünteesiks vajalikud

ensüümid (valgumolekulid);

CO2 hulk õhus- Mida kõrgem on süsihappegaasi kontsentratsioon, seda kiiremini toimub

fotosüntees. Atmosfääris on süsihappegaasi alla 0,04%, kuid on näidatud, et

kontsentratsiooni tõstmine 0,1%-ni tõstab oluliselt fotosünteesi intensiivsust. Alates mingist

piirist fotosünteesi intensiivsus enam ei suurene;

taime varustatus vee ja mineraalainetega- 1)Vesi on fotosünteesi üks lähteaine – veest

saadakse fotosünteesi toimumiseks vajalikke elektrone ja vesinikioone. Koos veega liiguvad

ka toitained pinnasest taimejuurtesse. Kui vett on liiga palju, siis aurustub see õhulõhede

kaudu; kui vett on liiga vähe, sulguvad õhulõhed ja fotosünteesi intensiivsus väheneb ka

seetõttu, et süsihappegaasi ei pääse enam õhulõhede kaudu sisse. Mineraalainetest saadakse

mitmeid keemilisi elemente (nt fosforit, kaaliumit, lämmastikku), mida on vaja fotosünteesis

osalevates ensüümides ja pigmentides;

taime füsioloogiline seisund- Näiteks taimehaigused või stress võivad pärssida

fotosünteesi. Samuti on puhkeseisundis taimes ainevahetus madal ja fotosüntees pärsitud;

taimeliik- Osa taimi on valguslembesed, osa varjulembesed. Varjutaimede fotosünteesi

intensiivsus on madalam kui valguslembestel taimedel ka ereda päikesevalguse käes.



Uurimisteema 2: Aastaajad Maal

Taustainfo:

Aastaajad vahelduvad, kuna Maa tiirleb ümber Päikese nii, et Maa kujuteldava telje asend jääb aasta

pikkuse teekonna jooksul samasse asendisse. Maakera teeb aasta jooksul aeglaselt liikudes tiiru

ümber Päikese. Poole tiiru ehk poole aasta jooksul on Päikese poole pööratud põhjapoolkera. Sel

ajal langevad põhjapoolkeral päikesekiired maapinna suhtes suurema nurga all ja meil on

suvepoolaasta. Teisel poolaastal on vastupidi: põhjapoolkera on Päikesest ära pööratud,

päikesekiirte kaldenurk on väike ja meil on talvepoolaasta.

Uurimisküsimus: Kuidas mõjutab Maa ja Päikese paiknemine aastaaegu?


Meenuta mida oled õpikutest teemaga seotult teada saanud. Aruta rühmakaaslastega mida oled

kuulnud lisaks vanematelt, meediast vms.

Sul on kasutada allpool loetletud töövahendid. Oleta, mida saaksid nende abil aastaaegade

vaheldumise kohta uurida ning moodusta sellest jutustav lause- hüpotees.

Töövahendid:

Gloobus

Hõõglamp

Infrapuna termomeeter


________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

*Aastaajad on tingitud Maa liikumisest orbiidil.

*Maakera kalde puudumise korral ei muutuks aastaaegade vaheldumise osas mitte midagi.

Katse läbiviimine

1. Lülita sisse infrapuna termomeeter ja LabQuesti andmelugeja.

2. Sea valmis katse lähteasend- statiiv halogeenlambiga laua keskele, ühte laua serva aseta

gloobus. Otsi üles Eesti. Keera leitud punkt gloobuse jala poole (vaata, et ei jääks varju!).

Lase temperatuuridel kohaneda ca 1 minut.

NB! Jälgi, et telje kalle püsiks läbivalt katse jooksul ühes suunas.

3. Mõõda temperatuurid poolustel, ekvaatoril ja Eesti asukohas (salvesta näit siis, kui

temperatuuri kõikumine antud kohas on minimaalne). Salvesta need vastavate nimedega

andmelugejasse.

4. Liiguta gloobus edasi veerand ringi jagu (jälgi telje kalde suunda!), keera taas Eesti asukoht

päikese poole ning lase “päikesel” ca 1 minut toimida. Mõõda temperatuurid neljas mõõtmiskohas.

5. Korda katset kaks korda, liigutades gloobust mõlemal juhul uuesti veerand ringi jagu (saades

seega kokku 4 mõõtmistulemuste komplekti). NB! Jälgi telje kalde suunda.

6. Kandke saadud andmed tabelisse.

7. Leia loodusest erineva pinnamoega kohti ja mõõda maapinna temperatuur. Iseloomusta

lühidalt mõõtmise kohta ning märgi saadud andmed.



Mõõtmistulemused

Asukoht

gloobusel

Mõõtmine 1 Mõõtmine 2 Mõõtmine 3 Mõõtmine 4

1

2

3

4

Milliste punktide mõõtmistulemused gloobusel erinesid kõige rohkem, millistel kõige vähem?

________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

Koha iseloomustus Temperatuuri näit

Kuidas on omavahel seotud katse gloobusega ja katse maapinnal?

________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________





________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

Mida huvitavat said katse käigus teada? Kas leidsite rühmas võimalusi, kuidas saaks ülesannet

huvitavamaks ja põnevamaks teha?

________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________




Aastaajad vahelduvad, kuna Maa tiirleb ümber Päikese nii, et Maa kujuteldava telje asend jääb aasta

pikkuse teekonna jooksul samasse asendisse. Maakera teeb aasta jooksul aeglaselt liikudes tiiru

ümber Päikese. Poole tiiru ehk poole aasta jooksul on Päikese poole pööratud põhjapoolkera. Sel

ajal langevad põhjapoolkeral päikesekiired maapinna suhtes suurema nurga all ja meil on

suvepoolaasta. Teisel poolaastal on vastupidi: põhjapoolkera on Päikesest ära pööratud,

päikesekiirte kaldenurk on väike ja meil on talvepoolaasta.

Animatsioon

Video- erinevad kliimatüübid

http://astro.unl.edu/naap/motion1/animations/seasons_ecliptic.html

https://www.youtube.com/watch?v=1j7pqlfU3bA



Uurimisteema 3: Kasvuhooneefekt

Taustainfo:

Paljud atmosfääri gaasid, CO2 nende seas, imavad Maa soojusenergiat ja kiirgavad seda kõikides

suundades. Sel viisil allapoole kiiratud energia soojendab pinda ja madalamat atmosfääri kihti. Seda

efekti nimetatakse kasvuhooneefektiks. Kui CO2 hulk suureneb, kiirgub ka rohkem soojust ning

kaasneb kliima soojenemine, mis mõjutab mitmeid protsesse Maal. Kasvuhoonegaaside (sh CO2)

kontrolli all hoidmiseks on tehtud ülemaailmselt jälgimisi ja erinevate kvootide ja regulatsioonidega

püütakse nende teket vähendada.

Uurimisküsimus: Kuidas toimib kasvuhoone efekt?


Meenuta mida oled õpikutest uurimisteema kohta teada saanud. Aruta rühmakaaslastega mida oled


Sul on kasutada allpool loetletud töövahendid. Oleta, mida saaksid nende abil uurida ning moodusta

sellest jutustav lause- hüpotees.

Töövahendid: LabQuest andmekoguja

UVA sensor

UVB sensor

Temperatuuriandur

Katsepaiga tarvikud


________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

* Kasvuhooneefekt ei teki siis, kui maapind neelab soojust.

*Kui maapind oleks kaetud peegelpindadega, tõuseks kasvuhooneefeki intensiivsus kahekordseks.

Katse läbiviimine:

1. Sea üles katsepaik (karp imiteerib atmosfääri, sisu maapinda). Jälgi, et maapind ei mõjutaks

temperatuuri mõõtmisandmeid, vahele neutraalne kiht.

2. Paiguta karpi mõlemad UV andurid (ürita seada päikese suunda) ja temperatuuriandur. Peale

moodusta nn. ‘maapind’. Lase andmetel koguneda ca 5 minutit. Jälgi andmete omavahelisi

seoseid.

3. Korda katset uue ‘maapinnaga’.

4. Muuda katse toimumispaika (päikselisest varju ja vastupidi). Korda uutes oludes alates

punktist 1.



Mõõtmistulemused

Mõõtmispunktide iseloomustus Mõõtmine 1

Mõõtmine 2

Mõõtmine 3

Mõõtmine 4

Tähelepanekud katse käigus:

________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________



________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________




Paljud atmosfääri gaasid, CO2 nende seas, imavad Maa soojusenergiat ja kiirgavad seda kõikides

suundades. Sel viisil allapoole kiiratud energia soojendab pinda ja madalamat atmosfääri kihti. Seda

efekti nimetatakse kasvuhooneefektiks. Kui CO2 hulk suureneb, kiirgub ka rohkem soojust ning

kaasneb kliima soojenemine, mis mõjutab mitmeid protsesse Maal. Kasvuhoonegaaside (sh CO2)

kontrolli all hoidmiseks on tehtud ülemaailmselt jälgimisi ja erinevate kvootide ja regulatsioonidega

püütakse nende teket vähendada.



Animatsioon- CO2 ja temperatuuri seos

Päike kiirgab energiat mitmetel lainepikkustel. Mida lühem on lainepikkus, seda rohkem on kiirgust

ning kahju tekitavat mõju. UV kiirgus on nähtavast valgusest lühema lainepikkusega ja on alati

mänginud olulist rolli meie keskkonnas, mõjutades peaaegu kõiki elavaid organisme.

Kiirguse absoluutset tugevust (kiiritustihedust) mõõdetakse sensoritega, mille spektraaltundlikkus

vastab inimese naha erüteemtundlikkusele. (Erüteem on pindmiste veresoonte laienemise tagajärjel

tekkiv nahapunetus.) Mõõtühikutena on kasutatud nn efektiivseid kiiritustiheduse ühikuid Wef /m2 ja

Jef /m2 . Vahel esitatakse saadav kiirgus doosina (MED – meditsiiniliselt efektiivne doos; 1 MED

vastab doosile 250 efektiivset J/m2 ). See doos ongi minimaalne kiirgushulk, mis tekitab

normaalsele kaitsekreemideta ja päevituseta nahale punetuse.

UV-indeks 1 tähistab erüteemselt efektiivse kiirguse tihedust 0,025 W/m2

Eeldatavat UV indeksit saab arvutada korrutades UVB sensori näitu 40-ga ekraani cm2/mW näidust.

Sellisel juhul võib saada pelgalt ligikaudse väärtuse. UVA sensori puhul see ei toimi.

UV-indeks Kiirguse tase Taseme värv

0–2 Nõrk Roheline

3–5 Mõõdukas Kollane

6–7 Tugev Oranž

8–10 Väga tugev Punane

11+ Äärmiselt tugev Violetne

UV kiirgused jagatakse kaheks, neist pikema lainepikkusega UV-A on tegev D-vitamiini tootmises

kuid samas on päikesepõletuse ja silma läätsekae tekkimise põhjustajaks. Teine, lühema

lainepikkusega, on UV-B kiirgus, mille radioaktiivsuse peab enamasti kinni osoonikiht. Tegu on

kiirgusega, mis kahjustab DNA molekule. Õnneks on elusrakud “targad” ja oskavad tekkinud kahju

parandada spetsiaalsete ensüümidega. Paraku on inimesed oma tegevusega põhjustanud muutusi

atmosfääri koostises, mis omakorda vähendab osooni kihti. See tähendab, et suurem hulk UV

kiirgust pääseb atmosfäärist läbi ja jõuab Maa pinnale.

http://carboncycle.aos.wisc.edu/carbon-budget-tool/



Lisaks tervisekahjustustele, põhjustab UV-B hulga suurenemine saagikuse hulga ning kvaliteedi

vähenemist. Vähendades fütoplankoni (veekeskkonna toiduvõrgustike alglüli) populatsiooni

muutub maa süsiniku tarbimine, sest umbes 85% Maa süsiniku varudest paikneb just ookeanides.



Uurimisteema nr 4: Mulla tervis

Taustainfo:

Muld on sisuliselt taastumatu ja asendamatu loodusvara. 1 cm huumuskihi tekkeks võib kuluda

vähemalt 500 aastat, seega tuleb mulda säästvalt kasutada ja kaitsta niisama hoolsalt kui õhku või

vett. Hetkel on umbes 40% maakera muldadest halvas või väga halvas seisundis. Samas nõudlus

toidu järele kasvab iga aastaga. Mullad võivad hävida nii looduslikel kui ka inimtekkelistel

põhjustel. Kõige traagilisemad tagajärjed on kõrbestumisel ja erosioonil, mida viimastel

kümnenditel on märgatavalt kiirendanud inimtegevus. Vale maaharimine ja maaparandus,

üleväetamine ja saastamine petsitsiididega viib muldade kurnamise ja hävimiseni.

Mulla kõige olulisemad keskkonnanäitajad on temperatuur, niiskus ja happesus. Nimetatud kolm

näitajat määravad taimkatte optimaalsed kasvutingimused ja orgaanilise aine lagunemiskiiruse,

seega huumushorisondi tekke.

Mulla huumusvaru võib tulevikus väheneda, sest muutub kliima soojemaks ja sademete kogus

suureneb. Need on tingimused, mis kiirendavad orgaanilise aine lagunemist ja vähendavad huumuse

tekke võimalust.

Uurimisküsimus: Millises olukorras on Vapramäe mullad?


Meenuta mida oled õpikutest uurimisteema kohta teada saanud. Aruta rühmakaaslastega mida oled


Sul on kasutada allpool loetletud töövahendid. Oleta, mida saaksid nende abil uurida ning moodusta

sellest jutustav lause- hüpotees.

Töövahendid:

LabQuest andmekoguja

pinnaniiskuse andur

temperatuuri andur

pH sensor


________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

*Vapramäe mullad on sobivad põllukultuuridele.

*Varakevadine (valida sobiv aastaaeg) aeg on taimekasvuks parim/halvim.

Katse läbiviimine

1. Lülita sisse LabQuest andmekoguja ja ühenda seadmed.

2. Leia loodusmaja läheduses 4 kohta, mis tunduvad pinnamoe poolest kõige erinevamad. Tee

labidaga süvend. Aseta süvendisse niiskuse- ja temperatuuriandur. Lükka õrnalt maapind

tagasi kokku. Ole pinna niiskuseanduriga ettevaatlik, et see ei murduks! Lase andmetel

koguneda.

3. Mõõda katsepaigas mulla pH tase. Puuduta anduriga (mitte surudes!) maapinda, oota kuni

näit enam ei kõigu.

4. Korda tegevusi uues mõõtmiskohas alates punktist 2.

5. Kanna andmed tabelisse



Mõõtmistulemused

Mõõtmispunktide iseloomustus Mulla pH Niiskus Temperatuur

Tähelepanekud katse käigus:

________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________



________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________




Mulla pH määrab kui kergesti on mullas olevad mikroelemendid taimedele kättesaadavad.

Enamikele taimedest sobib pH vahemik 6-7. Suurem näitaja viitab aluselisele, madalam happelisele

mullale. Muldade pH taset saab korrastada - happesuse vähendamiseks tuleb muldi lubjata,

happesuse tõstmiseks võib mulda viia väävlit, mis hakkab toimima vastavalt mullaorganismide

elutegevuse aktiivsusele, mistõttu on selleks parim aeg suvi.

Pinnase temperatuuri ööpäevane käik on sarnane õhu temperatuuri käigule, olles kõige madalam

peale päikesetõusu ja kõige soojem keskpäeval. Mulla sügavuse suurenedes kõikumised vähenevad

ning miinimumi ja maksimumi esinemised hilinevad. Temperatuuri ööpäevasele käigule mõjub ka

taimkate, pidurdades päeval selle soojenemist ja öösel jahtumist. Samuti sarnanevad aastased

temperatuuri käigud. Suurim temperatuuri kõikumine toimub pindmises kihis.

Kevadine külviaeg võiks alata siis, kui mullatemperatuur on ligilähedane seemnete idanemiseks

vajalikule minimaalsele temperatuurile (näit. teravili 0-5°C, kartul 7-8°C, kurk ja tomat 13-16°C).

Kõrgematel temperatuuridel idanevad seemned kiiremini, kuid alates 45°C kõrgemad

temperatuurid osutuvad siiski ebasoodsaks.

Ka pikaaegne liigmadal mulla temperatuur võib seemned hävitada, eriti liigniiskes mullas.

Optimaalseks kasvuks vajab iga taim oma erinevas arenemisfaasis teatud, omavahel sobival

määral erinevat mulla- ning õhutemperatuuri (näit. linale on parim, kui muld 10º ja õhk 22ºC).

Päeval tugevalt soojenevate muldade temperatuur on ligilähedane päevase õhutemperatuuriga, aga

erineb öösel palju. Neil, nö soojadel muldadel sobib kasvatada rohkem maapealsetest osadest

saaki andvaid kultuure (kurgid, tomatid jt). Päeval aeglaselt soojenevatel nn. külmadel muldadel

kasvavad paremini juurikate või mugulatega saaki andvad kultuurid.



Mulla peamine soojusallikas on päikeseenergia. Temperatuuril on taimede idanemisele ja

tärkamisele väga suur mõju. Nisu, oder ja kaer idanevad 3-5°C juures, kuid kiireks tärkamiseks on

eelistatav temperatuur 20°C. Mida kõrgem on mulla veesisaldus, seda aeglasemalt mulla

temperatuur kevadel tõuseb. Mullavesi pärineb enamasti sademetest ja põhjaveest. Kõik taimed on

tundlikud mulla liigniiskuse suhtes. Eelkõige halvendab liigne vesi mullas tunduvalt mulla

varustatust hapnikuga, mille tagajärjel taimede juured ei saa hingata ning nad surevad.

Liigniiskusega kaasneb mullast huumuse ja mineraalainete väljauhtumine ehk väheneb mulla

viljakus või hoopiski peatab huumuse kujunemise. Niisugusel juhul tekib turvas – lõpuni

lagunemata taimejäänuste kogum. Mulla reaktsioon näitab, kas muld on happeline, neutraalne või

leeliseline. Enamik kultuurtaimi eelistavad neutraalset või nõrgalt happelist mulda (pH 6), mille

puhul on head tingimused toitainete omastamiseks. Enamik taimi ei talu mulla reaktsiooni üle 9

(tugevalt leeliseline) ja alla 3,5 (tugevalt happeline). Näiteks vihmaussid eelistavad neutraalset või

nõrgalt happelist mulda, samas traatusse (naksurlaste vastsed) levib rohkesti happelises mullas.

Uurimise all olevad tegurid mõjutavad otseselt mullahingamist- protsessi

milles CO2 eraldub juurte, mikroobide, mullafauna, lagunemise ja mulla orgaanilise aine

oksüdatsiooni tõttu.



Kasutatud allikad:

https://kodu.ut.ee/~triinm/bioloogia/elutegevus.html

http://miksike.ee/documents/main/referaadid/kasvuhooneefekt_tiina.htm

https://www.vernier.com/til/1137/

http://earthobservatory.nasa.gov/Features/UVB/

http://carboncycle.aos.wisc.edu/

http://www.envir.ee/et/kasvuhooneefekt-ja-kasvuhoonegaasid-mis-need

https://et.wikipedia.org/wiki/UV-indeks

http://www.ilmateenistus.ee/wp-

content/uploads/2013/01/eesti_ilma_riskid_2012_ultraviolettkiirgus.pdf

http://www.haljassaare.ee/?j=muld

http://www.eau.ee/~tamm/Mullateadus/Mulla%20lisa%20failid/Mullateadus-

%FCldosa2010%5B1%5D.pdf

Esitluse link:

https://docs.google.com/presentation/d/1W1OqH4QjoQJCXFHPtc95EmhsIDRB96g2ZVuTon0UM

Jg/edit?usp=sharing

https://kodu.ut.ee/~triinm/bioloogia/elutegevus.html

http://miksike.ee/documents/main/referaadid/kasvuhooneefekt_tiina.htm

https://www.vernier.com/til/1137/

http://earthobservatory.nasa.gov/Features/UVB/

http://carboncycle.aos.wisc.edu/

http://www.envir.ee/et/kasvuhooneefekt-ja-kasvuhoonegaasid-mis-need

https://et.wikipedia.org/wiki/UV-indeks

http://www.ilmateenistus.ee/wp-content/uploads/2013/01/eesti_ilma_riskid_2012_ultraviolettkiirgus.pdf

http://www.ilmateenistus.ee/wp-content/uploads/2013/01/eesti_ilma_riskid_2012_ultraviolettkiirgus.pdf

http://www.haljassaare.ee/?j=muld

http://www.eau.ee/~tamm/Mullateadus/Mulla%20lisa%20failid/Mullateadus-%FCldosa2010%5B1%5D.pdf

http://www.eau.ee/~tamm/Mullateadus/Mulla%20lisa%20failid/Mullateadus-%FCldosa2010%5B1%5D.pdf

uurimuslik programm: pÄikese mÕju maal ja taimede … programm... · uurimuslik programm...

Documents